翻车机动力学分析及液压系统优化
发布时间：2022-10-18 20:04
翻车机是用来翻卸铁路敞车装载的各种散状物料的现代化卸货设备,被广泛用于冶金、电力、化工、运输、煤炭等行业。翻车机完成对铁路敞车的夹持定位和翻转卸料工作,夹持定位由液压系统实现,卸料工作通过变频电机驱动翻车机翻转来完成。由于翻车机工作环境恶劣,导致翻车机故障频发,由于故障排查又比较困难,检修时间长,会严重影响翻车机工作效率。因此,如何采取有效措施减少翻车机故障具有十分重要的意义。本课题来源于黄冈大别山发电厂翻车机液压系统改造项目,通过查找相关文献资料和现场调察,深入了解翻车机的工作原理及其易发故障原因,以翻车机本体分离式液压系统和翻车机液压传动控制系统为研究对象,进行了以下几个方面的研究工作:首先,根据电厂提供的翻车机二维图纸,建立翻车机的三维模型,对翻车机翻转过程中的运动状态进行动力学仿真,分析了卸料过程中,翻车机压车梁和靠车板受力。其次,对原翻车机液压系统存在的问题及原因进行分析,提出了翻车机本体分离式液压系统改造方案,并设计了新液压系统。考虑到翻车机电机驱动存在诸多问题,新系统增加了本体回转回路,采用液压传动驱动翻车机翻转。另外,根据原液压系统的一些技术参数,对新系统主要的液压元件...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 翻车机国内外发展状况
1.2.1 国外发展概况
1.2.2 国內发展概况
1.3 本课题的来源和研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 课题的主要研究内容
第2章 C型翻车机动力学模型
2.1 动力学分析软件ADAMS简介
2.2 C型翻车机介绍
2.2.1 翻车机结构简介
2.2.2 C型翻车机的主要技术参数
2.2.3 翻车机的工作过程
2.3 C型翻车机的载荷计算
2.4 翻车机动力学模型的建立
2.4.1 翻车机建模的简化
2.4.2 翻车机动力学模型
2.5 运动副和载荷设置
2.5.1 运动副设置
2.5.2 载荷设置
2.6 仿真分析
2.6.1 仿真步骤
2.6.2 翻车机仿真结果分析
2.7 模型合理性验证
2.8 本章小结
第3章 翻车机液压系统优化设计
3.1 工作要求
3.2 原翻车机传动系统存在的主要问题及分析
3.2.1 液压传动系统主要问题及分析
3.2.2 电气传动系统问题及分析
3.3 液压系统优化设计
3.3.1 主泵回路
3.3.2 压车回路
3.3.3 靠车回路
3.3.4 插销回路
3.3.5 本体回转回路
3.3.6 油箱及液压辅助元件
3.3.7 液压元件的选择
3.3.8 管路布置
3.3.9 液压站布局
3.4 本章小结
第4章 翻车机压车与靠车液压回路建模与仿真
4.1 液压物理系统仿真及AMESim软件介绍
4.2 翻车机车敞车受力数学建模
4.3 原液压系统压车与靠车回路建模与仿真
4.4 优化后翻车机压车靠车液压系统建模与仿真
4.5 本章小结
第5章 翻车机比例控制回路分析
5.1 模糊PID算法
5.1.1 模糊控制器的基本结构
5.1.2 参数自整定模糊PID控制原理
5.2 模糊PID及液压系统的建模
5.2.1 模糊PID控制器的设计
5.2.2 模糊PID控制器的建模
5.2.3 基于AMESim液动翻车机位置控制液压系统建模
5.3 AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真分析
5.3.1 MATLAB/Simulink联合仿真模型
5.3.2 液动翻车机位置跟踪误差及定位误差仿真分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 课题总结
6.2 课题展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文、专利
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]折返式单车翻车机系统效率分析及优化[J]. 付金奇,赵昊,杜君,戴浩林,刘青. 湖北电力. 2016(09)
[2]电液比例阀控液压马达系统的模糊PID恒速控制[J]. 雷晓顺,侯帅,秦璇,王杨芬,孟凡虎,王柯. 流体传动与控制. 2016(01)
[3]翻车机液压控制系统常见故障仿真研究[J]. 张立杰,鄂东辰,王晋川,刘小平. 液压与气动. 2015(09)
[4]电液控制的销齿翻车机液压传动系统设计[J]. 李荣丽. 机械工程师. 2015(06)
[5]A seventh-order model for dynamic response of an electro-hydraulic servo valve[J]. Liu Changhai,Jiang Hongzhou. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(06)
[6]基于AMESim和MATLAB的拖拉机电控液压悬挂系统仿真[J]. 郭兵,鲁植雄. 农机化研究. 2014(01)
[7]基于AMESim的球磨机液压控制系统设计与仿真[J]. 杨逢瑜,李海明,陈君辉,聂朝瑞. 液压与气动. 2013(01)
[8]RBFNN在翻车机转速PID控制中的应用[J]. 郑德忠,王立. 控制工程. 2012(05)
[9]全液压有轨锻造操作机旋转位置控制系统仿真研究[J]. 魏运华. 化工机械. 2012(01)
[10]基于PID控制算法的自动调平系统的仿真研究[J]. 刘均益,何清华,王石林,陈艳军. 中国工程机械学报. 2011(04)
硕士论文
[1]C型转子翻车机控制系统优化研究[D]. 董瑞龙.华北电力大学 2015
[2]井盖液压系统优化设计[D]. 祝亮.武汉科技大学 2014
[3]ABB变流器在翻车机系统中的主—从应用[D]. 张伟海.内蒙古工业大学 2014
[4]PID参数整定技术的研究及应用[D]. 刘玲玲.郑州大学 2010
[5]翻车机防掉道设计研究[D]. 谢罗福.华中科技大学 2009
[6]仿蟋蟀机器人跳跃运动性能的研究[D]. 张权.江南大学 2009
[7]C型翻车机转子的运动状态仿真及应力分析[D]. 周超.燕山大学 2008
[8]基于虚拟样机技术的轴向柱塞泵运动及动力特性仿真分析[D]. 范卓立.燕山大学 2007
[9]智能PID控制器的设计与应用[D]. 李名慧.天津大学 2006
[10]硬质合金炉模糊控制算法研究[D]. 陈东劲.中南大学 2005
本文编号：3692964
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 翻车机国内外发展状况
1.2.1 国外发展概况
1.2.2 国內发展概况
1.3 本课题的来源和研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 课题的主要研究内容
第2章 C型翻车机动力学模型
2.1 动力学分析软件ADAMS简介
2.2 C型翻车机介绍
2.2.1 翻车机结构简介
2.2.2 C型翻车机的主要技术参数
2.2.3 翻车机的工作过程
2.3 C型翻车机的载荷计算
2.4 翻车机动力学模型的建立
2.4.1 翻车机建模的简化
2.4.2 翻车机动力学模型
2.5 运动副和载荷设置
2.5.1 运动副设置
2.5.2 载荷设置
2.6 仿真分析
2.6.1 仿真步骤
2.6.2 翻车机仿真结果分析
2.7 模型合理性验证
2.8 本章小结
第3章 翻车机液压系统优化设计
3.1 工作要求
3.2 原翻车机传动系统存在的主要问题及分析
3.2.1 液压传动系统主要问题及分析
3.2.2 电气传动系统问题及分析
3.3 液压系统优化设计
3.3.1 主泵回路
3.3.2 压车回路
3.3.3 靠车回路
3.3.4 插销回路
3.3.5 本体回转回路
3.3.6 油箱及液压辅助元件
3.3.7 液压元件的选择
3.3.8 管路布置
3.3.9 液压站布局
3.4 本章小结
第4章 翻车机压车与靠车液压回路建模与仿真
4.1 液压物理系统仿真及AMESim软件介绍
4.2 翻车机车敞车受力数学建模
4.3 原液压系统压车与靠车回路建模与仿真
4.4 优化后翻车机压车靠车液压系统建模与仿真
4.5 本章小结
第5章 翻车机比例控制回路分析
5.1 模糊PID算法
5.1.1 模糊控制器的基本结构
5.1.2 参数自整定模糊PID控制原理
5.2 模糊PID及液压系统的建模
5.2.1 模糊PID控制器的设计
5.2.2 模糊PID控制器的建模
5.2.3 基于AMESim液动翻车机位置控制液压系统建模
5.3 AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真分析
5.3.1 MATLAB/Simulink联合仿真模型
5.3.2 液动翻车机位置跟踪误差及定位误差仿真分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 课题总结
6.2 课题展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文、专利
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]折返式单车翻车机系统效率分析及优化[J]. 付金奇,赵昊,杜君,戴浩林,刘青. 湖北电力. 2016(09)
[2]电液比例阀控液压马达系统的模糊PID恒速控制[J]. 雷晓顺,侯帅,秦璇,王杨芬,孟凡虎,王柯. 流体传动与控制. 2016(01)
[3]翻车机液压控制系统常见故障仿真研究[J]. 张立杰,鄂东辰,王晋川,刘小平. 液压与气动. 2015(09)
[4]电液控制的销齿翻车机液压传动系统设计[J]. 李荣丽. 机械工程师. 2015(06)
[5]A seventh-order model for dynamic response of an electro-hydraulic servo valve[J]. Liu Changhai,Jiang Hongzhou. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(06)
[6]基于AMESim和MATLAB的拖拉机电控液压悬挂系统仿真[J]. 郭兵,鲁植雄. 农机化研究. 2014(01)
[7]基于AMESim的球磨机液压控制系统设计与仿真[J]. 杨逢瑜,李海明,陈君辉,聂朝瑞. 液压与气动. 2013(01)
[8]RBFNN在翻车机转速PID控制中的应用[J]. 郑德忠,王立. 控制工程. 2012(05)
[9]全液压有轨锻造操作机旋转位置控制系统仿真研究[J]. 魏运华. 化工机械. 2012(01)
[10]基于PID控制算法的自动调平系统的仿真研究[J]. 刘均益,何清华,王石林,陈艳军. 中国工程机械学报. 2011(04)
硕士论文
[1]C型转子翻车机控制系统优化研究[D]. 董瑞龙.华北电力大学 2015
[2]井盖液压系统优化设计[D]. 祝亮.武汉科技大学 2014
[3]ABB变流器在翻车机系统中的主—从应用[D]. 张伟海.内蒙古工业大学 2014
[4]PID参数整定技术的研究及应用[D]. 刘玲玲.郑州大学 2010
[5]翻车机防掉道设计研究[D]. 谢罗福.华中科技大学 2009
[6]仿蟋蟀机器人跳跃运动性能的研究[D]. 张权.江南大学 2009
[7]C型翻车机转子的运动状态仿真及应力分析[D]. 周超.燕山大学 2008
[8]基于虚拟样机技术的轴向柱塞泵运动及动力特性仿真分析[D]. 范卓立.燕山大学 2007
[9]智能PID控制器的设计与应用[D]. 李名慧.天津大学 2006
[10]硬质合金炉模糊控制算法研究[D]. 陈东劲.中南大学 2005
本文编号：3692964
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